小科普: 随我看地球 – XII 走进撒哈拉世界八大奇观之一的蚊子火山
利比亚萨哈拉蚊子火山位置图。底图来源/Credit:Google Earth。 离开 Sabha，为了适应松软的茫茫大漠地面，我们的越野车轮胎需要减压，否则会陷入沙中难以自拔。
过萨哈拉沟壑(2004) 十丈沟壑腾空过， 轮飞人翻天灵破。 可恼精灵鬼驾驶， 还戏一声“快爱死“。 Crossing a gully in Sahara (2004) Jeep crosses over a broad gully in sky, Making people flying and spinning inside car. I was annoyed by the dexterous driver, But he bantered “quais” as a prank. 注:"快爱死"一阿拉伯文意为"好极了"。
在另一个停车休息的地方，分布着大量的 Vantifact (沙蚀石或风稜石), 大小不一。此石表面由于长期被暴风厉沙刻蚀而形成的美丽的花纹图案。大自然的鬼斧神工，浑然天成。这种石头很硬，属石英岩，是砂岩硅化后的产物 - Quartzite，敲击时会发出金属般清脆悦耳的声音，类似燧石(Flint)。 在沙漠风暴(Gibli)中，夜宿是个麻烦且饶有兴趣的问题。我们需要几个人互相帮衬才能艰难地支起帐篷。帐篷可以防风，却防不住面粉大小的凌厉沙粉。沙粉在风暴的纵容下，可以穿过帆布进 入帐内。当我们第二天早上醒来的时候，发现头上，脸上，口中，全身都被覆盖上一层约一毫米 厚的细沙，活像个沙人。
美丽的撒哈拉蚊子火山鸟瞰。图片来源/Credit:Amusing Planet。 卡尔.冯.鲍伊曼(Karl Moritz von Boyrman)是报道这个火山的第一人(1862), 但他却从来没有过 这个地方。第一个游览这个火山，并把这个火山介绍给世界的是一个法国人，叫劳伦特.拉皮耶 (Laurent Lapierre, 1920 )。今天，蚊子火山已成为利比亚的主要旅游景点之一。 火山口内的植物主要有:金合欢、椰枣树、红柳(包括 Tamarix tetragyna), 芦苇, 以及一些微生物，如蓝藻，硅藻和绿藻等。动物主要有水鸟、苍蝇，蚊子，鸭类，苇莺，红喉鹨、草甸鹨， 牛背鹭，渡鸦，白鹭，白鹡鸰，沙漠麻雀，鸊鷉，小鸊鷉，可能还有一些候鸟也会来此越冬。 三个湖中其中一个为淡水. 这个淡水湖 一直是商队从 Sabha 前往 Kufra 和利比亚东南部的重要供水点。古人在湖边还建有若干坟墓。还有古代的牧民和猎人也有活动在这个地方迷人的地方。 真所谓”麻雀虽小，五脏俱全”。 在区域地质方面，蚊子火山位于利比亚 Sirte(卡达菲故乡)盆地的西南部的萨哈拉大漠，距离首 都的利波里直线距离约 1000 公里。Sirte 盆地是盛产石油的地方，是利比亚主要产油区之一。这 里 1.5 亿年前是高山，是一条南北走向的花岗岩大山脉, 叫人山山脉-Tibesti 山脉(阿拉伯语中 Tibesti 意为有人居住的山)，从利比亚北部直通乍得。我的一个土耳其同事-高级地质学家 Recep Sari 回忆说这座沉降的山脉叫黑山(Jabal Aswad)。黑山应该是 Tibesti 山脉的一部分。这个地 方大约 1.5 亿后由于板块拉张，开始张裂(相当于大西洋开裂的时间), 下沉，现在这一大山脉处 于地表以下 4 千多米;在盆地北部则更深，到目前为止，4-5 千米的钻探仍未钻到这座沉降的山 脉。估计当时下沉的平均速率是每 100 万年为 3.5-4 米。 正是由于这样强烈的张裂和快速的沉降作用，Sirte 盆地出现了许多火山。大约 1.2 亿年左右时，Tibesti 山顶已经处于滨海环境，并出现了一些滨岸型浅水生物。这些生物后来被地壳张裂引起的地幔热液所硅化(见下图)。我在利比亚时的石油地质研究中发现 Tibesti 山脉的花岗岩顶部有一层风化壳，说明 Tibesti 山脉曾经长期暴露在空气中。在乍得，Tibesti 山脉部分仍留露于地表。当我们在 Sirte 盆地的石油钻井钻 进岩石基底顶部的时候，钻孔中的电测井(Logs)测得高铀地层，所有人都以为终于找到了久违的生油层(页岩层), 当时我们整个开发部的人都为之雀跃。因为在我们这个大型石油区块内，虽然石油极其丰富，但从来没有找到过生油层。其他邻近的公司也一样，都设有找到生油层。因此生油层到底在哪里，一直扑朔迷离。然而没有多久，我却给大家浇了一盆冷水。在显微镜下对此层岩石进行研究分析后，我发现那不是页岩生油层，而是风化了的花岗岩。由于这层风化壳含有较高的铀元素，地球物理学家根据电测井记录误认为是钻到泥质页岩层。真是:尽兴败兴一夜间， 至今不见油页岩。若问石油哪里来，虔诚跪问土地爷。
9700 万年后，相当于白垩纪的 Cenomanian 期时，海水已经较深，根据我的研究，此时已经出现了大量的开放性海洋生物。所以，从 1.2 亿年到 5 百万年这个漫长的时间里，这个盆地一直是大洋一片，水深可达 100 米以上，和大洋的沟通非常良好。 由于巨厚的海洋沉积和后期地热造成的高温，这个盆地里形成了大量的优质石油和天然气。这里单口井的原油日产量可达 6000 多桶，最高的可达 10,000 多桶。约距今约 500 万年前(中新世末期-Latest Miocene)这个盆地再次抬升为陆地，成为如今的茫茫大沙漠。 蚊子火山周围的地形被第四纪沉积物所覆盖。在玄武岩碎渣中发现了碱性玄武岩，磷灰石、单斜 辉石、磁铁矿、霞石和橄榄石，偶尔还有方钠石，方铅矿、黑闪石和橄榄岩的捕虏体。 在火山锥的火山口内还存在着硫磺。在几个湖泊之间，我还发现了大片由岩盐构成的平坦地面。 这个火山的年龄有些扑朔迷离。几次测年结果都不理想，未能测出岩石的可靠年龄，有 690,000 ± 1,100,000 年的，也有后来对中央锥体相关的熔岩球用钾-氩测年法测得的年龄为 200,000 ± 9,000 年，说明此处火山曾经有多次喷发, 不同年龄的岩石已经过混合，很难给出准确的年龄。 当在卫星照片上看到如此壮观的火山黑色彗星尾，我立即联想起了米兰科维奇的天体循环理论， 推测最近一次的年龄应该比较年轻。根据米兰科维奇的天体循环三要素之一的岁差(或叫轴向进动 -Axial Precession，周期为 26,000 年)分析，目前地球的地轴正对着天球中的勾陈一恒星(或叫 小熊座 - Ursa Minor)，即今天的北极星(Polaris)。根据我初浅的天文知识推测，由于受天体岁 差的周期性变化的影响，萨哈拉大漠一直处于“草原-沙漠“互换的轮回中(见下图的硅化木)，周期为 26,000 年。当地轴指向勾陈一时，萨哈拉会变成干燥的沙漠。13,000 年后，当地轴转到与 勾陈一相对的织女星(Vega)时，萨哈拉沙漠会变成一片绿洲。如果沙漠处于绿洲状态，蚊子火山 的黑色彗星尾会被草木所破坏而消失;如果太久，黑色彗星尾也容易被沙漠风暴所破坏。所以， 目前我们看到的保存完好彗星尾推测应该形成于上次(13,000 年前)的绿洲之后，即大约 10,000- 1,000 年, 或更年轻。下一次萨哈拉沙漠返青时间大约于 13,000 年后。直得指出的是，13,000 年 后，我们的北极星不再是勾陈一，而是织女星。另外，火山口在撒哈拉沙漠切割了全新世 (Holocene, 11,700 年前)的排水系统，和缺乏新石器时代的文物，都支持末次火山年龄很轻。
以下是蚊子火山的系列照片:
回到了的黎波里，有感而发，作了一首小诗，以表达对这个世界八大奇观的震撼,感受和注脚: 萨哈拉沙漠〝蚊子火山 Waw an Namus〞(2004) 蚊子火山口，横亘八里多。谷深逾百米，壁陡玄武坡。 地幔潺潺流，滋底生萑洲。蟒蚊舞毒喙，鞭我疾疾走。 Mosquito Caldera 2004 Mosquito caldera, Spans more than eight kilos across. The crater is about 100 meters deep, With steep basalt slopes. The earth's mantle gurgles, Breeding the bottom of the oasis. The python mosquito gobbles its beak, Whips me leaving away quickly. 注:玄武坡:由黑色玄武岩灰及碎砾石组成的火山坡壁。地幔:是地壳以下的软对流层，相当于鸡蛋的蛋白层，火山溶岩，热液，毒气都来自这里，也是推动板块，造成火山地震的原动力场所。萑洲:芦苇荡。作者简介： 章纪君博士，1982年12月赴美国纽约哥伦比亚大学拉蒙特地质研究所(Lamont-Doherty Geological Observatory)研究海洋浮游有孔虫；1984年赴美国田纳西州Vanderbilt 大学学习海洋钙质超微浮游生物; 自1987年至2013年在美国自然历史博物馆微体古生物出版社和拉蒙特地质研究所从事特殊出版物编辑，海洋古生物及生物地层学和天外物质的研究。1991年进入加拿大哈里法克斯的达尔豪斯(Dalhousie)大学深造，1996年取得博士学位。在学期间获奖情况：1996-1999年：美国弗罗里达大学美国国家科学基金会 (NSF) 的博士后资助。1993-1996年连续四年获达尔豪斯大学研究生 Izaak Walton Killam 纪念奖学金。1994年获美国地质学会 (GSA) 学生研究奖。1993年获美国全球一年一度一人的Cushman 基金会学生奖。1991-1993年连续二次获达尔豪斯大学研究生奖学金。1991-1996仼达尔豪斯大学助教。 1997年在法国Anger大学地质系做访问教授。2000年后在利比亚－美国合营公司－”绿州石油公司”任实验室主任，从事古生物，地层和古盆地重建工作， 同时担任石油公司的地质，古生物学的教育培训工作。 出版物二部书，中文版一部由”海洋出版社”出版, 合著1988, 438pp; 另一部英文版由Springer-Verlag 出版社出版, 合著, 1985, 370pp. 1985-1986期间曾参与中国的“辞海”汇编。 在”海洋出版社”1988年专著一书中，命名了16个第四纪底栖有孔虫新物种. 另外在美国 ”Micropaleontology”1995年一文中，命名了一个渐新世(Oligocene)的浮游有孔虫一个新属(Protentelloides) 和二个新种(Protentelloides primitiva 和Protentelloides dalhousiei). 出版文章20余篇，发表于各种科学杂志上,
如Palaios,Deep Sea Research, Marine Micropaleontology,
Micropaleontology, Paleoceanography, Geology, Oceanography Acta
Sinica等.为绿洲石油公司撰写内部专业报告20余篇. |
